CN107425776A - 电机的启动控制方法、装置及电机驱动控制*** - Google Patents

电机的启动控制方法、装置及电机驱动控制*** Download PDF

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CN107425776A CN201710639084.7A CN201710639084A CN107425776A CN 107425776 A CN107425776 A CN 107425776A CN 201710639084 A CN201710639084 A CN 201710639084A CN 107425776 A CN107425776 A CN 107425776A
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Abstract

本发明公开了一种电机的启动控制方法、装置及电机驱动控制***，所述方法包括以下步骤：交替控制三相定子绕组中的任意两相定子绕组并联后再与剩余一相定子绕组串联，向并联的两相定子绕组注入负向电压和剩余一相定子绕组注入正向电压，并在切断电机的供电电源后通过检测并联的两相定子绕组中相电流的持续时间，以获得三组两两对应的续流电流时间；根据三组两两对应的续流电流时间之间的大小关系估算电机的转子区间位置；从估算的转子区间位置开始，缓慢增加三相电子绕组上电压矢量的旋转速度以拖动电机的转子旋转，使电机开环运行；在估算出电机的转子位置时对电机闭环控制，以完成电机的启动过程，从而保证电机无振动、无反转软启动。

Description

电机的启动控制方法、装置及电机驱动控制***
技术领域
本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种电机的启动控制方法、一种电机的启动控制装置以及一种电机驱动控制***。
背景技术
出于节能、降低工作噪音和成本的考虑，采用Sensorless FOC(Sensorless FieldOriented Control，无位置传感器磁场定向控制)控制策略的三相永磁同步电机得以在家电类电机中大量应用。
目前常见的Sensorless FOC方案中，通常采用三段法启动策略：定位过程、开环拖动过程和闭环运行过程，其中，定位过程是指在电机起动前，由于转子位置未知而施加给定子一个恒定的电压矢量，以使转子定位在某一已知的初始位置。该方式虽然可以保证电机的启动成功率，但存在如下缺点：1)定位电压的确定受负载大小的影响，换言之，针对不同的负载要调试不同的定位电压，调试过程繁琐；2)定位过程中，带载的电机转子不可避免的会有振动，在某些家电产品的应用场合，如风扇等，这种振动会降低客户的用户体验。
另一种启动策略是去掉了三段法中的定位过程，即，不管转子的初始位置，直接进入开环拖动过程。该方式不可避免的会使电机转子反转再正向启动，恶劣的情况下会使电机失步，在某些家电产品的应用场合，如风扇等，同样会降低客户的用户体验。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种电机的启动控制方法，能够保证电机无振动、无反转软启动。
本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
本发明的第三个目的在于提出一种电机的启动控制装置。
本发明的第四个目的在于提出一种电机驱动控制***。
为实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电机的启动控制方法，所述电机包括三相定子绕组，所述启动控制方法包括以下步骤：交替控制所述三相定子绕组中的任意两相定子绕组并联后再与剩余一相定子绕组串联，以分别向并联的两相定子绕组注入负向电压和剩余一相定子绕组注入正向电压，并在切断所述电机的供电电源后通过检测并联的两相定子绕组中相电流的持续时间，以获得三组两两对应的续流电流时间；获取每组两两对应的续流电流时间之间的大小关系，并根据三组两两对应的续流电流时间之间的大小关系估算所述电机的转子区间位置；从估算的转子区间位置开始，通过缓慢增加三相电子绕组上电压矢量的旋转速度以拖动所述电机的转子旋转，以使所述电机开环运行；对所述电机的转子位置进行估算，并在估算出所述电机的转子位置时对所述电机进行闭环控制，以完成所述电机的启动过程。
根据本发明实施例的电机的启动控制方法，首先，交替控制三相定子绕组中的任意两相定子绕组并联后再与剩余一相定子绕组串联，以分别向并联的两相定子绕组注入负向电压和剩余一相定子绕组注入正向电压，并在切断电机的供电电源后通过检测并联的两相定子绕组中相电流的持续时间，以获得三组两两对应的续流电流时间。然后，根据三组两两对应的续流电流时间之间的大小关系估算电机的转子区间位置，并从估算的转子区间位置开始，通过缓慢增加三相电子绕组上电压矢量的旋转速度以拖动电机的转子旋转，以使电机开环运行。最后对电机的转子位置进行估算，并在估算出电机的转子位置时对电机进行闭环控制，以完成电机的启动过程，从而保证电机无振动、无反转软启动。
根据本发明的一个实施例，所述三相定子绕组分别为U、V、W相定子绕组，其中，当V、W相定子绕组并联后再与U相定子绕组串联时，向V、W相定子绕组注入负向电压，并向U相定子绕组注入正向电压，以及在切断所述电机的供电电源后通过检测V、W相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tv1、tw1；当U、W相定子绕组并联后再与V相定子绕组串联时，向U、W相定子绕组注入负向电压，并向V相定子绕组注入正向电压，以及在切断所述电机的供电电源后通过检测U、W相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tu2、tw2；当U、V相定子绕组并联后再与W相定子绕组串联时，向U、V相定子绕组注入负向电压，并向W相定子绕组注入正向电压，以及在切断所述电机的供电电源后通过检测U、V相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tu3、tv3。
根据本发明的一个实施例，所述三组两两对应的续流电流时间之间的大小关系与所述电机的转子区间位置满足下述表格关系：
其中，所述转子区间位置以电角度表示。
根据本发明的一个实施例，所述电机的驱动电路包括第一开关管至第六开关管，第一开关管与第二开关管构成U相桥臂，所述U相桥臂的输出端与U相定子绕组相连，第三开关管与第四开关管构成V相桥臂，所述V相桥臂的输出端与V相定子绕组相连，第五开关管与第六开关管构成W相桥臂，所述W相桥臂的输出端与W相定子绕组相连，所述U相桥臂、V相桥臂和W相桥臂并联在供电电源的正负极之间，其中，当控制所述第一开关管、所述第四开关管和所述第六开关管导通以及控制所述第二开关管、所述第三开关管和所述第五开关管关断时，所述V、W相定子绕组并联后再与U相定子绕组串联，V、W相定子绕组注入负向电压，U相定子绕组注入正向电压；当控制所述第二开关管、所述第三开关管和所述第六开关管导通以及控制所述第一开关管、所述第四开关管和所述第五开关管关断时，所述U、W相定子绕组并联后再与V相定子绕组串联，U、W相定子绕组注入负向电压，V相定子绕组注入正向电压；当控制所述第二开关管、所述第四开关管和所述第五开关管导通以及控制所述第一开关管、所述第三开关管和所述第六开关管关断时，所述U、V相定子绕组并联后再与W相定子绕组串联，U、V相定子绕组注入负向电压，W相定子绕组注入正向电压。
为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，具有存储于其中的指令，当所述指令被执行时，所述电机执行上述的启动控制方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，具有存储于其中的指令，当指令被执行时，电机通过执行上述的启动控制方法，能够保证无振动、无反转软启动。
为实现上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电机的启动控制装置，所述电机包括三相定子绕组，所述启动控制装置包括：控制模块，用于交替控制所述三相定子绕组中的任意两相定子绕组并联后再与剩余一相定子绕组串联，以分别向并联的两相定子绕组注入负向电压和剩余一相定子绕组注入正向电压，并在切断所述电机的供电电源后通过检测并联的两相定子绕组中相电流的持续时间，以获得三组两两对应的续流电流时间；获取模块，用于获取每组两两对应的续流电流时间之间的大小关系；估算模块，用于根据三组两两对应的续流电流时间之间的大小关系估算所述电机的转子区间位置；所述控制模块，还用于从估算的转子区间位置开始，通过缓慢增加三相电子绕组上电压矢量的旋转速度以拖动所述电机的转子旋转，以使所述电机开环运行，并通过位置观测器对所述电机的转子位置进行估算，以及在估算出所述电机的转子位置时对所述电机进行闭环控制，以完成所述电机的启动过程。
根据本发明实施例的电机的启动控制装置，首先，通过控制模块交替控制三相定子绕组中的任意两相定子绕组并联后再与剩余一相定子绕组串联，以分别向并联的两相定子绕组注入负向电压和剩余一相定子绕组注入正向电压，并在切断电机的供电电源后通过检测并联的两相定子绕组中相电流的持续时间，以获得三组两两对应的续流电流时间。然后，通过获取模块获取每组两两对应的续流电流时间之间的大小关系，并通过估算模块根据三组两两对应的续流电流时间之间的大小关系估算电机的转子区间位置。最后，通过控制模块从估算的转子区间位置开始，通过缓慢增加三相电子绕组上电压矢量的旋转速度以拖动电机的转子旋转，以使电机开环运行，并通过位置观测器对电机的转子位置进行估算，以及在估算出电机的转子位置时对电机进行闭环控制，以完成电机的启动过程，从而保证电机无振动、无反转软启动。
根据本发明的一个实施例，所述三相定子绕组分别为U、V、W相定子绕组，其中，当V、W相定子绕组并联后再与U相定子绕组串联时，向V、W相定子绕组注入负向电压，并向U相定子绕组注入正向电压，以及在切断所述电机的供电电源后通过检测V、W相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tv1、tw1；当U、W相定子绕组并联后再与V相定子绕组串联时，向U、W相定子绕组注入负向电压，并向V相定子绕组注入正向电压，以及在切断所述电机的供电电源后通过检测U、W相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tu2、tw2；当U、V相定子绕组并联后再与W相定子绕组串联时，向U、V相定子绕组注入负向电压，并向W相定子绕组注入正向电压，以及在切断所述电机的供电电源后通过检测U、V相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tu3、tv3。
根据本发明的一个实施例，所述三组两两对应的续流电流时间之间的大小关系与所述电机的转子区间位置满足下述表格关系：
其中，所述转子区间位置以电角度表示。
根据本发明的一个实施例，所述电机的驱动电路包括第一开关管至第六开关管，第一开关管与第二开关管构成U相桥臂，所述U相桥臂的输出端与U相定子绕组相连，第三开关管与第四开关管构成V相桥臂，所述V相桥臂的输出端与V相定子绕组相连，第五开关管与第六开关管构成W相桥臂，所述W相桥臂的输出端与W相定子绕组相连，所述U相桥臂、V相桥臂和W相桥臂并联在供电电源的正负极之间，其中，当所述控制模块控制所述第一开关管、所述第四开关管和所述第六开关管导通以及控制所述第二开关管、所述第三开关管和所述第五开关管关断时，所述V、W相定子绕组并联后再与U相定子绕组串联，V、W相定子绕组注入负向电压，U相定子绕组注入正向电压；当所述控制模块控制所述第二开关管、所述第三开关管和所述第六开关管导通以及控制所述第一开关管、所述第四开关管和所述第五开关管关断时，所述U、W相定子绕组并联后再与V相定子绕组串联，U、W相定子绕组注入负向电压，V相定子绕组注入正向电压；当所述控制模块控制所述第二开关管、所述第四开关管和所述第五开关管导通以及控制所述第一开关管、所述第三开关管和所述第六开关管关断时，所述U、V相定子绕组并联后再与W相定子绕组串联，U、V相定子绕组注入负向电压，W相定子绕组注入正向电压。
为实现上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种电机驱动控制***，其包括上述的电机的启动控制装置。
根据本发明实施例的电机驱动控制***，通过上述的电机的启动控制装置，能够保证电机无振动、无反转软启动。
附图说明
图1是根据本发明实施例的电机的启动控制方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的电机的驱动拓扑图；以及
图3是根据本发明实施例的电机的启动控制装置的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图来描述本发明实施例的电机的启动控制方法、计算机可读存储介质、电机的启动控制装置以及电机驱动控制***。
图1是根据本发明实施例的电机的启动控制方法的流程图。其中，电机包括三相定子绕组，如图1所示，本发明实施例的电机的启动控制方法包括以下步骤：
S1，交替控制三相定子绕组中的任意两相定子绕组并联后再与剩余一相定子绕组串联，以分别向并联的两相定子绕组注入负向电压和剩余一相定子绕组注入正向电压，并在切断电机的供电电源后通过检测并联的两相定子绕组中相电流的持续时间，以获得三组两两对应的续流电流时间。
根据本发明的一个实施例，三相定子绕组分别为U、V、W相定子绕组，其中，当V、W相定子绕组并联后再与U相定子绕组串联时，向V、W相定子绕组注入负向电压，并向U相定子绕组注入正向电压，以及在切断电机的供电电源后通过检测V、W相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tv1、tw1；当U、W相定子绕组并联后再与V相定子绕组串联时，向U、W相定子绕组注入负向电压，并向V相定子绕组注入正向电压，以及在切断电机的供电电源后通过检测U、W相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tu2、tw2；当U、V相定子绕组并联后再与W相定子绕组串联时，向U、V相定子绕组注入负向电压，并向W相定子绕组注入正向电压，以及在切断电机的供电电源后通过检测U、V相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tu3、tv3。
进一步地，根据本发明的一个实施例，电机的驱动电路包括第一开关管至第六开关管，第一开关管与第二开关管构成U相桥臂，U相桥臂的输出端与U相定子绕组相连，第三开关管与第四开关管构成V相桥臂，V相桥臂的输出端与V相定子绕组相连，第五开关管与第六开关管构成W相桥臂，W相桥臂的输出端与W相定子绕组相连，U相桥臂、V相桥臂和W相桥臂并联在供电电源的正负极之间。其中，当控制第一开关管、第四开关管和第六开关管导通以及控制第二开关管、第三开关管和第五开关管关断时，V、W相定子绕组并联后再与U相定子绕组串联，V、W相定子绕组注入负向电压，U相定子绕组注入正向电压；当控制第二开关管、第三开关管和第六开关管导通以及控制第一开关管、第四开关管和第五开关管关断时，U、W相定子绕组并联后再与V相定子绕组串联，U、W相定子绕组注入负向电压，V相定子绕组注入正向电压；当控制第二开关管、第四开关管和第五开关管导通以及控制第一开关管、第三开关管和第六开关管关断时，U、V相定子绕组并联后再与W相定子绕组串联，U、V相定子绕组注入负向电压，W相定子绕组注入正向电压。
具体而言，如图2所示，电机的驱动电路可包括第一开关管VT1至第六开关管VT6，以及与第一开关管VT1至第六开关管VT6对应反向并联的第一二极管D1至第六二极管D6。其中，在获取三组两两对应的续流电流时间时，可先控制第一开关管VT1、第四开关管VT4和第六开关管VT6导通，并控制第二开关管VT2、第三开关管VT3和第五开关管VT5关断，以使电机的V相定子绕组和W相定子绕组并联后与U相定子绕组串联，在电机的供电电源Udc的作用下，电机的U相定子绕组上的电压为正向电压，而电机的V、W相定子绕组上的电压为负向电压。延时t1时间后，控制第一开关管VT1至第六开关管VT6均处于关断状态，以切断电机的供电电源Udc，使得电机的定子绕组工作在续流状态，该过程持续t2时间，在此期间，通过串联在第四开关管VT4与供电电源Udc的负极之间的电流采样电阻R2和串联在第六开关管VT6与供电电源Udc的负极之间的电流采样电阻R3分别采样V、W相定子绕组的相电流，并根据采样的相电流记录V、W相定子绕组的相电流的持续时间，分别记为tv1、tw1。
然后，控制第二开关管VT2、第三开关管VT3和第六开关管VT6导通，并控制第一开关管VT1、第四开关管VT4和第五开关管VT5关断，以使电机的U、W相定子绕组并联后与V相定子绕组串联，在电机的供电电源Udc的作用下，电机的V相定子绕组上的电压为正向电压，而电机的U、W相定子绕组上的电压为负向电压。延时t1时间后，控制第一开关管VT1至第六开关管VT6均处于关断状态，以切断电机的供电电源Udc，使得电机的定子绕组工作在续流状态，该过程持续t2时间，在此期间，通过串联在第二开关管VT2与供电电源Udc的负极之间的电流采样电阻R1和串联在第六开关管VT6与供电电源Udc的负极之间的电流采样电阻R3分别采样U、W相定子绕组的相电流，并根据采样的相电流记录U、W相定子绕组的相电流的持续时间，分别记为tu2、tw2。
最后，控制第二开关管VT2、第四开关管VT4和第五开关管VT5导通，并控制第一开关管VT1、第三开关管VT3和第六开关管VT6关断，以使电机的U、V相定子绕组并联后与W相定子绕组串联，在电机的供电电源Udc的作用下，电机的W相定子绕组上的电压为正向电压，而电机的U、V相定子绕组上的电压为负向电压。延时t1时间后，控制第一开关管VT1至第六开关管VT6均处于关断状态，以切断电机的供电电源Udc，使得电机的定子绕组工作在续流状态，该过程持续t2时间，在此期间，通过串联在第二开关管VT2与供电电源Udc的负极之间的电流采样电阻R1和串联在第四开关管VT4与供电电源Udc的负极之间的电流采样电阻R2分别采样U、V相定子绕组的相电流，并根据采样的相电流记录U、V相定子绕组的相电流的持续时间，分别记为tu3、tv3，至此，一共获得三组两两对应的续流电流时间。
S2，获取每组两两对应的续流电流时间之间的大小关系，并根据三组两两对应的续流电流时间之间的大小关系估算电机的转子区间位置。
根据本发明的一个实施例，三组两两对应的续流电流时间之间的大小关系与电机的转子区间位置满足下述表格关系：
其中，转子区间位置以电角度表示。
也就是说，在获得六个续流电流时间tv1、tw1、tu2、tw2、tu3和tv3后，通过对其两两比较，并根据比较结果的组合来估算电机的转子所在的区间位置。例如，当V相定子绕组的相电流的持续时间tv1＞W相定子绕组的相电流的持续时间tw1，并且W相定子绕组的相电流的持续时间tw2＞U相定子绕组的相电流的持续时间tu2，并且U相定子绕组的相电流的持续时间tu3＜V相定子绕组的相电流的持续时间tv3，说明当前转子处于30°～90°的区间。对于其他情况可参见上述表格，这里不再详述。通过该估算方式，电机的转子位置的估算精度可达到60°。
S3，从估算的转子区间位置开始，通过缓慢增加三相电子绕组上电压矢量的旋转速度以拖动电机的转子旋转，以使电机开环运行。
S4，对电机的转子位置进行估算，并在估算出电机的转子位置时对电机进行闭环控制，以完成电机的启动过程。
也就是说，先按照一定的次序分别向电机的三相定子绕组U、V、W中充电，并根据三相定子绕组U、V、W充电后的放电时间的大小关系来判断电机的转子所在的区间位置。然后，从估算的转子所在区间位置开始，缓慢增加电机的三相电子绕组U、V、W上电压矢量的旋转速度，以将电机的转子拖动起来，并使电机开环运行。当转子位置估算模块(如位置观测器)可以准确估算出电机的转子位置时，例如，当电机的转子的转速足够高，使得转子位置估算模块的结果收敛时，表示转子位置估算模块可准确估算出电机的转子位置，此时对电机进行闭环FOC控制，至此完成电机的整个启动过程。
综上所述，根据本发明实施例的电机的启动控制方法，首先，交替控制三相定子绕组中的任意两相定子绕组并联后再与剩余一相定子绕组串联，以分别向并联的两相定子绕组注入负向电压和剩余一相定子绕组注入正向电压，并在切断电机的供电电源后通过检测并联的两相定子绕组中相电流的持续时间，以获得三组两两对应的续流电流时间。然后，根据三组两两对应的续流电流时间之间的大小关系估算电机的转子区间位置，并从估算的转子区间位置开始，通过缓慢增加三相电子绕组上电压矢量的旋转速度以拖动电机的转子旋转，以使电机开环运行。最后对电机的转子位置进行估算，并在估算出电机的转子位置时对电机进行闭环控制，以完成电机的启动过程，从而保证电机无振动、无反转软启动。
另外，本发明的实施例还提出了一种计算机可读存储介质，具有存储于其中的指令，当所述指令被执行时，所述电机执行上述的启动控制方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，具有存储于其中的指令，当指令被执行时，电机通过执行上述的启动控制方法，能够保证无振动、无反转软启动。
图3是根据本发明实施例的电机的启动控制装置的方框示意图。其中，电机包括三相定子绕组，如图3所示，本发明实施例的电机的启动控制装置包括：控制模块10、获取模块20和估算模块30。
其中，控制模块10用于交替控制三相定子绕组中的任意两相定子绕组并联后再与剩余一相定子绕组串联，以分别向并联的两相定子绕组注入负向电压和剩余一相定子绕组注入正向电压，并在切断电机的供电电源后通过检测并联的两相定子绕组中相电流的持续时间，以获得三组两两对应的续流电流时间；获取模块20用于获取每组两两对应的续流电流时间之间的大小关系；估算模块30用于根据三组两两对应的续流电流时间之间的大小关系估算电机的转子区间位置；控制模块40还用于从估算的转子区间位置开始，通过缓慢增加三相电子绕组上电压矢量的旋转速度以拖动电机的转子旋转，以使电机开环运行，并通过位置观测器对电机的转子位置进行估算，以及在估算出电机的转子位置时对电机进行闭环控制，以完成电机的启动过程。
根据本发明的一个实施例，三相定子绕组分别为U、V、W相定子绕组，其中，当V、W相定子绕组并联后再与U相定子绕组串联时，向V、W相定子绕组注入负向电压，并向U相定子绕组注入正向电压，以及在切断电机的供电电源后通过检测V、W相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tv1、tw1；当U、W相定子绕组并联后再与V相定子绕组串联时，向U、W相定子绕组注入负向电压，并向V相定子绕组注入正向电压，以及在切断电机的供电电源后通过检测U、W相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tu2、tw2；当U、V相定子绕组并联后再与W相定子绕组串联时，向U、V相定子绕组注入负向电压，并向W相定子绕组注入正向电压，以及在切断电机的供电电源后通过检测U、V相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tu3、tv3。
根据本发明的一个实施例，三组两两对应的续流电流时间之间的大小关系与电机的转子区间位置满足下述表格关系：
其中，转子区间位置以电角度表示。
根据本发明的一个实施例，电机的驱动电路包括第一开关管至第六开关管，第一开关管与第二开关管构成U相桥臂，U相桥臂的输出端与U相定子绕组相连，第三开关管与第四开关管构成V相桥臂，V相桥臂的输出端与V相定子绕组相连，第五开关管与第六开关管构成W相桥臂，W相桥臂的输出端与W相定子绕组相连，U相桥臂、V相桥臂和W相桥臂并联在供电电源的正负极之间，其中，当控制模块控制第一开关管、第四开关管和第六开关管导通以及控制第二开关管、第三开关管和第五开关管关断时，V、W相定子绕组并联后再与U相定子绕组串联，V、W相定子绕组注入负向电压，U相定子绕组注入正向电压；当控制模块控制第二开关管、第三开关管和第六开关管导通以及控制第一开关管、第四开关管和第五开关管关断时，U、W相定子绕组并联后再与V相定子绕组串联，U、W相定子绕组注入负向电压，V相定子绕组注入正向电压；当控制模块控制第二开关管、第四开关管和第五开关管导通以及控制第一开关管、第三开关管和第六开关管关断时，U、V相定子绕组并联后再与W相定子绕组串联，U、V相定子绕组注入负向电压，W相定子绕组注入正向电压。
需要说明的是，本发明实施例的电机的启动控制装置中未披露的细节，请参考本发明实施例的电机的启动控制方法中所披露的细节，具体这里不再详述。
根据本发明实施例的电机的启动控制装置，首先，通过控制模块交替控制三相定子绕组中的任意两相定子绕组并联后再与剩余一相定子绕组串联，以分别向并联的两相定子绕组注入负向电压和剩余一相定子绕组注入正向电压，并在切断电机的供电电源后通过检测并联的两相定子绕组中相电流的持续时间，以获得三组两两对应的续流电流时间。然后，通过获取模块获取每组两两对应的续流电流时间之间的大小关系，并通过估算模块根据三组两两对应的续流电流时间之间的大小关系估算电机的转子区间位置。最后，通过控制模块从估算的转子区间位置开始，通过缓慢增加三相电子绕组上电压矢量的旋转速度以拖动电机的转子旋转，以使电机开环运行，并通过位置观测器对电机的转子位置进行估算，以及在估算出电机的转子位置时对电机进行闭环控制，以完成电机的启动过程，从而保证电机无振动、无反转软启动。
此外，本发明的实施例还提出了一种电机驱动控制***，其包括上述的电机的启动控制装置。
根据本发明实施例的电机驱动控制***，通过上述的电机的启动控制装置，能够保证电机无振动、无反转软启动。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电机的启动控制方法，其特征在于，所述电机包括三相定子绕组，所述启动控制方法包括以下步骤：
交替控制所述三相定子绕组中的任意两相定子绕组并联后再与剩余一相定子绕组串联，以分别向并联的两相定子绕组注入负向电压和剩余一相定子绕组注入正向电压，并在切断所述电机的供电电源后通过检测并联的两相定子绕组中相电流的持续时间，以获得三组两两对应的续流电流时间；
获取每组两两对应的续流电流时间之间的大小关系，并根据三组两两对应的续流电流时间之间的大小关系估算所述电机的转子区间位置；
从估算的转子区间位置开始，通过缓慢增加三相电子绕组上电压矢量的旋转速度以拖动所述电机的转子旋转，以使所述电机开环运行；
对所述电机的转子位置进行估算，并在估算出所述电机的转子位置时对所述电机进行闭环控制，以完成所述电机的启动过程。
2.如权利要求1所述的电机的启动控制方法，其特征在于，所述三相定子绕组分别为U、V、W相定子绕组，其中，
当V、W相定子绕组并联后再与U相定子绕组串联时，向V、W相定子绕组注入负向电压，并向U相定子绕组注入正向电压，以及在切断所述电机的供电电源后通过检测V、W相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tv1、tw1；
当U、W相定子绕组并联后再与V相定子绕组串联时，向U、W相定子绕组注入负向电压，并向V相定子绕组注入正向电压，以及在切断所述电机的供电电源后通过检测U、W相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tu2、tw2；
当U、V相定子绕组并联后再与W相定子绕组串联时，向U、V相定子绕组注入负向电压，并向W相定子绕组注入正向电压，以及在切断所述电机的供电电源后通过检测U、V相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tu3、tv3。
3.如权利要求2所述的电机的启动控制方法，其特征在于，所述三组两两对应的续流电流时间之间的大小关系与所述电机的转子区间位置满足下述表格关系：
其中，所述转子区间位置以电角度表示。
4.如权利要求2所述的电机的启动控制方法，其特征在于，所述电机的驱动电路包括第一开关管至第六开关管，第一开关管与第二开关管构成U相桥臂，所述U相桥臂的输出端与U相定子绕组相连，第三开关管与第四开关管构成V相桥臂，所述V相桥臂的输出端与V相定子绕组相连，第五开关管与第六开关管构成W相桥臂，所述W相桥臂的输出端与W相定子绕组相连，所述U相桥臂、V相桥臂和W相桥臂并联在供电电源的正负极之间，其中，
当控制所述第一开关管、所述第四开关管和所述第六开关管导通以及控制所述第二开关管、所述第三开关管和所述第五开关管关断时，所述V、W相定子绕组并联后再与U相定子绕组串联，V、W相定子绕组注入负向电压，U相定子绕组注入正向电压；
当控制所述第二开关管、所述第三开关管和所述第六开关管导通以及控制所述第一开关管、所述第四开关管和所述第五开关管关断时，所述U、W相定子绕组并联后再与V相定子绕组串联，U、W相定子绕组注入负向电压，V相定子绕组注入正向电压；
当控制所述第二开关管、所述第四开关管和所述第五开关管导通以及控制所述第一开关管、所述第三开关管和所述第六开关管关断时，所述U、V相定子绕组并联后再与W相定子绕组串联，U、V相定子绕组注入负向电压，W相定子绕组注入正向电压。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，具有存储于其中的指令，当所述指令被执行时，所述电机执行如权利要求1-4中任一项所述的启动控制方法。
6.一种电机的启动控制装置，其特征在于，所述电机包括三相定子绕组，所述启动控制装置包括：
控制模块，用于交替控制所述三相定子绕组中的任意两相定子绕组并联后再与剩余一相定子绕组串联，以分别向并联的两相定子绕组注入负向电压和剩余一相定子绕组注入正向电压，并在切断所述电机的供电电源后通过检测并联的两相定子绕组中相电流的持续时间，以获得三组两两对应的续流电流时间；
获取模块，用于获取每组两两对应的续流电流时间之间的大小关系；
估算模块，用于根据三组两两对应的续流电流时间之间的大小关系估算所述电机的转子区间位置；
所述控制模块，还用于从估算的转子区间位置开始，通过缓慢增加三相电子绕组上电压矢量的旋转速度以拖动所述电机的转子旋转，以使所述电机开环运行，并通过位置观测器对所述电机的转子位置进行估算，以及在估算出所述电机的转子位置时对所述电机进行闭环控制，以完成所述电机的启动过程。
7.如权利要求6所述的电机的启动控制装置，其特征在于，所述三相定子绕组分别为U、V、W相定子绕组，其中，
当V、W相定子绕组并联后再与U相定子绕组串联时，向V、W相定子绕组注入负向电压，并向U相定子绕组注入正向电压，以及在切断所述电机的供电电源后通过检测V、W相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tv1、tw1；
当U、W相定子绕组并联后再与V相定子绕组串联时，向U、W相定子绕组注入负向电压，并向V相定子绕组注入正向电压，以及在切断所述电机的供电电源后通过检测U、W相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tu2、tw2；
当U、V相定子绕组并联后再与W相定子绕组串联时，向U、V相定子绕组注入负向电压，并向W相定子绕组注入正向电压，以及在切断所述电机的供电电源后通过检测U、V相定子绕组中相电流的持续时间，以获得一组两两对应的续流电流时间tu3、tv3。
8.如权利要求7所述的电机的启动控制装置，其特征在于，所述三组两两对应的续流电流时间之间的大小关系与所述电机的转子区间位置满足下述表格关系：
其中，所述转子区间位置以电角度表示。
9.如权利要求7所述的电机的启动控制装置，其特征在于，所述电机的驱动电路包括第一开关管至第六开关管，第一开关管与第二开关管构成U相桥臂，所述U相桥臂的输出端与U相定子绕组相连，第三开关管与第四开关管构成V相桥臂，所述V相桥臂的输出端与V相定子绕组相连，第五开关管与第六开关管构成W相桥臂，所述W相桥臂的输出端与W相定子绕组相连，所述U相桥臂、V相桥臂和W相桥臂并联在供电电源的正负极之间，其中，
当所述控制模块控制所述第一开关管、所述第四开关管和所述第六开关管导通以及控制所述第二开关管、所述第三开关管和所述第五开关管关断时，所述V、W相定子绕组并联后再与U相定子绕组串联，V、W相定子绕组注入负向电压，U相定子绕组注入正向电压；
当所述控制模块控制所述第二开关管、所述第三开关管和所述第六开关管导通以及控制所述第一开关管、所述第四开关管和所述第五开关管关断时，所述U、W相定子绕组并联后再与V相定子绕组串联，U、W相定子绕组注入负向电压，V相定子绕组注入正向电压；
当所述控制模块控制所述第二开关管、所述第四开关管和所述第五开关管导通以及控制所述第一开关管、所述第三开关管和所述第六开关管关断时，所述U、V相定子绕组并联后再与W相定子绕组串联，U、V相定子绕组注入负向电压，W相定子绕组注入正向电压。
10.一种电机驱动控制***，其特征在于，包括如权利要求6-9中任一项所述的电机的启动控制装置。
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